-
Confrences TIPE 2015 Structures : organisation,
complexit, dynamique
Confrencier/
Etablissement ou
Organisme
Titre/ Rsum
Didier Mathieu
CEA
1
La sensibilit limpact des substances chimiques : une proprit complexe et nanmoins importante estimer dans le cadre des rglementations
europennes.
Rsum : Lvolution de la rglementation des substances chimiques impose
de dterminer les proprits relatives au risque chimique associes tout
compos commercialis en quantit significative. Face lampleur de la tche,
les agences rglementaires encouragent lemploi de modles prdictifs
susceptibles de limiter le recours lexprimentation. Le dveloppement de
ces mthodes est toutefois long, comme illustr par les efforts dploys depuis
50 ans pour valuer la sensibilit limpact des matriaux nergtiques.
Anny Jutand
ENS-CNRS, Paris
2
Ractions catalytiques et leur mcanisme
Rsum : De nombreuses ractions chimiques
sont catalyses par des mtaux de transition
(Pd, Ni, Cu, Fe, Ru). Le cycle catalytique
est une succession dtapes chimiques faisant
intervenir diffrentes espces
organomtalliques Mi. Ltude des diffrentes
tapes (caractrisation de lespce ractive Mi
et de sa ractivit) permet daccder au
mcanisme des ractions catalytiques et den
amliorer lefficacit. Les tudes
mcanistiques sont ralises en utilisant les
techniques lectrochimiques qui permettent de
caractriser les espces organomtalliques Mi
par leur potentiel de rduction/oxydation et
leur ractivit par lvolution de leur courant
de rduction/oxydation (proportionnel leur
concentration) en fonction du temps
(dtermination de ki).
Jutand, Chem. Rev. 2008, 108, 2300.
M0PR1 + Ri
M0
k1
P
Mn
Mi
Ri
R1
M2
M1
Prcurseur, prcatalyseur
kiki-1
-
Herv Mathis
CEA
3
Fabriquer des rservoirs de stockage pour la filire hydrogne : une
activit bidons ?
Rien de plus simple qu'une citerne de gaz, non ? Un polymre bien tanche pour le contenir (surtout l'hydrogne), une enveloppe composite pour le maintenir sous haute pression, deux embases pour tenir le tout et une tte de bouteille pour la distribution (remplissage puis alimentation), et voil un bidon prt pour des bus ou des voitures. Du cahier des charges, la conception, aux calculs puis la fabrication, une illustration de travaux d'ingnieurs.
Eric Darrouzet
IRBI, Tours
eric.darrouzet@univ-
tours.fr
4
Les insectes btisseurs
Rsum : Les nids construits par les insectes sociaux (abeilles, bourdons,
gupes, fourmis, termites) sont certainement les constructions animales les
plus impressionnantes sur Terre. Certaines termitires peuvent atteindre 10
mtres de haut. Leur construction rsulte parfois du travail organis de
dizaines plusieurs centaines de milliers dindividus. Les nids prsentent une
importante varit de forme, de structure, de taille et de matriaux utiliss. Ils
assurent, entre autres, la protection des insectes contre les prdateurs et
lenvironnement. Ils permettent par exemple de rguler finement la
temprature et la composition de latmosphre lintrieur de lhabitat. Ces
nids peuvent prsenter de nombreux intrts pour lhomme, que ce soit de part
leur architecture, leur composition ou leur contenu.
Fiche personnelle : http://insectesbatisseurs.univ-
tours.fr/fichePersoDarrouzet.htm/
Site internet sur le frelon asiatique : http://frelonasiatique.univ-tours.fr/
Exposition "les insectes btisseurs" : http://insectesbatisseurs.univ-tours.fr/
Daniel Marc chercheur en
virologie de l'unit
infectiologie et sant
publique
INRA
5
La structure des virus
Rsum : Dcouverts la fin du 19e sicle, les virus sont des agents infectieux trs
efficaces, dont ltude a permis dlucider de trs nombreux mcanismes molculaires
fondamentaux de la biologie. Leur gnome constitu dARN ou dADN est protg
au sein dune structure protique dont lorganisation suit les lois de la gomtrie.
Quelles mthodes exprimentales ont permis dobserver ces structures ? Que rvlent
ces structures sur le fonctionnement et la dynamique de ces complexes
macromolculaires ? Enfin, ces connaissances ont-elles des retombes pratiques,
fournissent-elles des moyens pour lutter contre les maladies virales ? Quelques
exemples concrets permettront de rpondre ces questions.
(lien internet propos : http://www.virology.wisc.edu/virusworld/gallery.php)
-
Jol Gautron
INRA
6
La structure de luf
La fonction originelle de luf est d'tre une enceinte close pour permettre le
dveloppement harmonieux d'un embryon lorsqu'il y a eu fertilisation. Lorsque
luf n'est pas fertilis, il est un produit de base de l'alimentation humaine trs
largement consomm travers le monde (plus de 1000 milliards dufs par
an). Au cours de cette confrence, nous expliquerons le rle fondamental de la
coquille dans la protection de luf pour permettre le dveloppement d'un
poussin sain et aussi permettre au consommateur d'avoir des ufs exempts de
pathognes pour la consommation. Nous dcrirons cette barrire physique
efficace contre les agressions du milieu extrieur (chocs, microbes) et qui
permet les changes gazeux essentiels au dveloppement de lembryon. Nous
dcrirons les mcanismes de sa formation, sa structure, sa composition, les
diffrentes tapes de son processus d'assemblage. Nous dtaillerons comment
cette structure faite de carbonate de calcium est construite en interaction avec
des protines pour donner une ultrastructure parfaitement ordonne qui confre
la coquille des proprits mcaniques exceptionnels cette bio-cramique
naturelle. Enfin, nous illustrerons au travers d'exemples, les nombreuses
disciplines utilises pour son tude (conomie, biochimie, biologie
molculaire, physique, cristallographie, gntique..) et sa valorisation
alimentaire et non alimentaire.
Peut-on marcher sur des ufs ?
https://www.youtube.com/watch?v=ggqtLsX-s9w
Peut-on faire une omelette sans casser dufs ?
https://www.youtube.com/watch?v=otC3SWSvi7w
Marc Desmet
Universit de Tours
marc.desmet@univ-
tours.fr
7
Lanthropocne avec un point sur la pollution des fleuves
Rsum : La rvolution nolithique sest traduite par la sdentarisation de lHomme. Du mode chasseur-cueilleur, il va progressivement travailler la terre, domestiquer des animaux et sinstaller durablement sur des territoires quil va transformer et amnager. Les premiers impacts de lHomme sur son environnement sont donc vieux de plusieurs milliers dannes. Cest au cours de la rvolution industrielle que le phnomne sacclre faisant apparaitre artificiellement un nouveau dcoupage des temps gologiques :
lAnthropocne est n il y a quelques sicles. Leau tant la ressource naturelle la plus essentielle, cest dans les fleuves que lon enregistre prcisment les effets de cet impact de lHomme sur son environnement. Elments traces mtalliques, micropolluants organiques, radionuclides artificiels tous tmoignent dune contamination gnralise de la ressource en eau ; cette confrence fera donc le point sur les polluants mergents de nos fleuves et de
nos rivires.
Marc Desmet est professeur de gologie lUniversit de Tours ; il y dirige le laboratoire GHCO. Aprs avoir travaill sur lOcan Pacifique et les Grands Lacs Alpins, il poursuit ses recherches autour des fleuves de France, dInde et dAsie.
-
Amaury Mouchet et
Enrick Olive
Laboratoire de physique
Universit Franois
Rabelais
8
Le chaos, une image de la complexit : organisation ou dsordre ?
comment prdire l'imprdictible ?
Rsum : La sensibilit exponentielle aux conditions initiales de la plupart des
systmes rend leur volution riche, complexe et difficile prdire. La thorie
du chaos se propose d'tudier les rgularits caches autour desquelles
s'organise leur dynamique. Nous illustrerons l'universalit des concepts et des
rsultats que cette thorie recouvre travers des exemples varis emprunts
la physique et aux mathmatiques : les mouvements clestes, la mtorologie,
les billards classiques, la boussole...
Florent Chalon
Universit Franois
Rabelais de Tours
Polytech Tours
Laboratoire de Mcanique
et Rhologie
9
Calcul de Structures : La mthode lments Finis, de la thorie
l'application
Rsum : La mthode de simulation numrique l'aide des lments finis a vu
concrtement le jour dans les annes 50. Cette mthode s'appuie sur 1 sicle et
demi de travaux en mathmatiques qui ont t conduits par des savants tels
que Gauss, Fourier, Rayleigh, Ritz et Galerkine pour ne citer qu'eux.
Lavnement de cette mthode a t rendu possible avec l'apparition des premiers ordinateurs qui ont permis d'apporter des solutions aux problmes
matriciels de grandes tailles que l'on tait amen rsoudre. Depuis
maintenant un peu plus de 50 ans, la mthode lments finis (MEF) a connu
un essor important et devient un outil majeur dans le domaine de la mcanique
(entre autres). La mthode des lments finis a pour but d'apporter une
solution approche un problme auquel on ne pourrait fournir une solution
analytique. En effet dans le cas de gomtries et de sollicitations simple il est
ais de trouver une solution analytique mais pour des problmes tels que celui
prsent sur les Figure 1 et 2, cela devient difficile voire impossible. La MEF
est alors mise en uvre. Cette approche consiste diviser la difficult rencontre en parties plus faciles rsoudre puis reconstruire la solution
globale en assemblant les solutions partielles. Lors de la confrence la
mthode sera dcrite puis des exemples viendront illustrer la prsentation.
-
Donatello Conte
Universit Franois
Rabelais de Tours
Polytech Tours
Laboratoire
dInformatique
10
Techniques et applications danalyse de vido
Rsum : Grce la rduction du cot des camras, et donc grce la
possibilit davoir des camras dans les endroits les plus varis, de plus en plus d'applications d'analyse vido apparaissent. Les premires applications
danalyse de vidos taient surtout lis la scurit (dtection dintrusion, de comportements suspects, etc.), mais actuellement la vido est aussi utilise
pour le marketing (par exemple pour comprendre le comportement des
consommateurs), ou dans le domaine de la sant. Des exemples de telles
applications comprennent les logiciels de dtection des interactions sociales
chez les personnes ges dans les maison de soins infirmiers, des systmes de
surveillance pour les personnes ges ou handicapes qui vivent seules, ou
encore des systmes d'analyse vido pour permettre la communication des
personnes handicapes grce au suivi de l'il, la dtection des mouvement des mains, etc. Avec lintroduction des capteurs 3D (comme la camra Kinect) le domaine de lanalyse de vidos a connu un nouvel lan et nombreuses sont les applications qui utilisent ces nouvelles technologies (jeux vido, ralit
augmente, reconnaissance dactions et dexpressions). Ainsi, pour les chercheurs, le monde de lanalyse de vidos est toujours ouvert des nouvelles recherches et des nouveaux dfis. Ce sminaire a pour objectif
dillustrer les techniques de base de l'analyse vido (dtection d'objet, suivi d'objet ...) et les principales mthodes utilises dans les applications.
Marc Soret Universit Franois
Rabelais de Tours
Laboratoire de
Mathmatiques et
physique thorique
11
La Caverne de Matre Cantor : de l'ubiquit de l'ensemble de Cantor en
systmes dynamiques, theorie du chaos... et en physique
Rsum : On dfinira l'ensemble de Cantor et ses proprits d'autosimilarit et
on illustrera diffrents domaines o il apparait naturellement, en particulier
une exprience entre "musique" et physique o se mlent Fibonacci et Cantor
au travers des frquences de rsonance d'une cavit presque auto similaire.
Marc Peigne
Universit Franois
Rabelais de Tours
Laboratoire de
Mathmatiques et
physique thorique
12
Jeu du chaos et construction d'images
Rsum : Dans cet expos, on expliquera tout d'abord comment, par un procd
dterministe, gnrer des figures gomtriques "fractales" l'aide d'une famille
de contractions. On illustrera cette construction par quelques exemples et on
voquera la faon de prciser leur "dimension".
Dans un second temps, on introduira un processus alatoire de type markovien
qui permet de gnrer des figures plus complexes et de "coder" des images de
faon performante.
-
Romain Gicquaud
Universit Franois
Rabelais de Tours
Laboratoire de
Mathmatiques et
physique thorique
13
Structures discrtes : des cristaux la modlisation des villes.
Rsum : L'tude de structures, qu'elles soient l'chelle microscopique comme le sont
les cristaux, ou une chelle macroscopique rvle une grande richesse
mathmatique que je vous propose de dcouvrir dans cet expos. Nous
aborderons la structure des cristaux, leur lien avec les nids d'abeilles et les
empilements d'oranges. Puis nous parlerons de graphes et de problmes lis
leur tude pour conclure sur les automates cellulaires, dont le plus clbre est
le jeu de la vie, et les L-systmes qui permettent l'aide de quelques rgles
simples de dcrire des phnomnes complexes (modlisation de villes, de
plantes...)